什么是NTC热敏电阻？
NTC代表“负温度系数”。NTC热敏电阻是具有负温度系数的电阻器，这意味着电阻随温度升高而减小。它们主要用作电阻温度传感器和限流设备。温度灵敏度系数大约是硅温度传感器（silistors）的五倍，是电阻温度检测器（RTDs）的十倍。NTC传感器通常在-55°C至200°C的范围内使用。
使用模拟电路精确测量温度时，NTC电阻器所表现出的电阻与温度之间的非线性关系带来了巨大挑战，但是数字电路的快速发展解决了该问题，即可以通过内插查找表或通过求解方程来计算精确值近似于典型的NTC曲线。
NTC热敏电阻的定义
NTC热敏电阻是一种热敏电阻，其电阻在工作温度范围内随核心温度的升高而呈现出大而精确且可预测的下降。
NTC热敏电阻的特性
与由金属制成的RTD（电阻温度检测器）不同，NTC热敏电阻通常由陶瓷或聚合物制成。使用的不同材料会导致不同的温度响应以及其他特性。
温度响应
尽管大多数NTC热敏电阻通常适合在−55°C至200°C的温度范围内使用，并能给出最精确的读数，但仍有一些特殊的NTC热敏电阻系列可以在接近绝对零的温度下使用（-273.15 °C）以及专为150°C以上使用而设计的产品。
NTC传感器的温度灵敏度表示为“每摄氏度的百分比变化”。根据所使用的材料和生产过程的具体情况，温度敏感性的典型值范围是每℃3％至-6％。
NTC曲线特征
从图中可以看出，与铂合金RTD相比，NTC热敏电阻的电阻温度斜率要陡得多，这意味着温度灵敏度更高。即使这样，RTD仍是最准确的传感器，其精度为所测温度的±0.5％，它们在-200°C至800°C的温度范围内有用，比NTC温度传感器的范围大得多。
与其他温度传感器的比较
与RTD相比，NTC具有更小的尺寸，更快的响应，更大的抗冲击和振动性能，且成本更低。它们比RTD精度稍差。与热电偶相比，两者的精度相近。但是，热电偶可以承受很高的温度（大约600°C），并且在此类应用中代替了NTC热敏电阻，有时将它们称为高温计。即使这样，NTC热敏电阻在较低温度下也比热电偶提供更高的灵敏度，稳定性和准确性，并且使用的附加电路更少，因此总成本也更低。由于不需要处理RTD时经常需要而热电偶总是需要的信号调理电路（放大器，电平转换器等），从而进一步降低了成本。
自发热
自热效应是每当有电流流过NTC热敏电阻时就会发生的现象。由于热敏电阻基本上是一个电阻器，因此当有电流流过时，它会以热量的形式消耗功率。这些热量在热敏电阻芯中产生，并影响测量的精度。发生这种情况的程度取决于电流量，环境（无论是液体还是气体，是否在NTC传感器上流过液体等），热敏电阻的温度系数，热敏电阻的总和区域等。 NTC传感器的电阻以及因此通过它的电流取决于环境这一事实通常用于液体存在检测器，例如储罐中的检测器。
热容量
热容代表将热敏电阻温度升高1°C所需的热量，通常以mJ /°C表示。当使用NTC热敏电阻传感器作为浪涌电流限制设备时，知道精确的热容量非常重要，因为它定义了NTC温度传感器的响应速度。
曲线选择与计算
仔细选择过程必须注意热敏电阻的耗散常数，热时间常数，电阻值，电阻-温度曲线和公差，以提及最重要的因素。
由于电阻和温度（RT曲线）之间的关系是高度非线性的，因此在实际系统设计中必须采用某些近似值。
一阶近似
一阶近似值（最简单易用）是一阶近似值，它表示：
其中k为负温度系数，ΔT为温度差，ΔR为温度变化引起的电阻变化。该一阶近似仅适用于非常狭窄的温度范围，并且只能用于在整个温度范围内k几乎恒定的温度。
Beta公式
另一个方程式给出了令人满意的结果，在0°C至+ 100°C的范围内，精确到±1°C。它取决于可以通过测量获得的单个材料常数β。该方程可写为：
其中R（T）是开氏温度下在温度T处的电阻，R（T 0）是温度T 0处的参考点。Beta公式需要两点校准，并且在NTC热敏电阻的整个有用范围内，其精度通常不超过±5°C。
Steinhart-Hart方程
迄今为止，已知的最佳近似值为Steinhart-Hart公式，该公式发布于1968年：
其中，ln R是开氏温度下电阻在T温度下的自然对数，A，B和C是从实验测量中得出的系数。这些系数通常由热敏电阻供应商作为数据表的一部分发布。Steinhart-Hart公式通常在-50°C至+ 150°C的范围内精确到±0.15°C左右，这对于大多数应用来说已经足够了。如果需要极高的精度，则必须减小温度范围，并且在0°C至+ 100°C的范围内，精度必须超过±0.01°C。
选择正确的近似值
从电阻测量中导出温度所用的公式的选择需要基于可用的计算能力以及实际的公差要求。在某些应用中，一阶近似值已绰绰有余，而在其他应用中，甚至Steinhart-Hart方程都无法满足要求，并且必须逐点校准热敏电阻，进行大量测量并创建查找表。
NTC热敏电阻的构造和性能
NTC电阻器制造中通常涉及的材料是铂，镍，钴，铁和硅的氧化物，可用作纯元素或用作陶瓷和聚合物。NTC热敏电阻可根据使用的生产过程分为三类。
磁珠热敏电阻
这些NTC热敏电阻由直接烧结到陶瓷体内的铂合金引线制成。与磁盘和芯片NTC传感器相比，它们通常提供更快的响应时间，更好的稳定性并允许在更高的温度下运行，但是它们更脆弱。通常将它们密封在玻璃中，以防止它们在组装过程中受到机械损坏，并提高其测量稳定性。典型尺寸范围为直径0.075 – 5mm。
漆包线NTC热敏电阻
保温涂料线NTC热敏电阻器是MF25B系列漆包线NTC热敏电阻，是一种小型、高精度的芯片和漆包铜导线的绝缘聚合物涂层，涂有环氧树脂, 带有裸镀锡漆包铜引线的NTC可互换热敏电阻片。 探头直径小便于安装在狭小空间，被测物体（锂电池包）温度可以在3秒内被检测到，漆包线NTC热敏电阻产品使用温度范围-30℃-120℃。
玻璃封装的NTC热敏电阻
这些是密封在气密玻璃泡中的NTC温度传感器。它们设计用于温度高于150°C的环境，或者用于必须坚固耐用的印刷电路板安装。将热敏电阻封装在玻璃中可改善传感器的稳定性，并保护传感器免受环境影响。它们是通过将磁珠型NTC电阻器密封到玻璃容器中制成的。典型尺寸范围为直径0.4-10mm。
NTC热敏电阻参数
电阻值：1K、2K、5K、10K、20K、30K、50K、100K、200K、500K
B值：3935、3977、3600、3900、3380、3435、3950、4250、4200
典型应用
NTC热敏电阻被广泛应用。它们用于测量温度，控制温度和进行温度补偿。它们还可以用于检测液体的存在与否，例如电源电路中的限流设备，汽车应用中的温度监控等等。NTC传感器可根据应用中利用的电气特性分为三类。
电阻温度特性
基于电阻时间特性的应用包括温度测量，控制和补偿。这些情况还包括使用NTC热敏电阻的情况，以使NTC温度传感器的温度与某些其他物理现象有关。这组应用要求热敏电阻在零功率条件下工作，这意味着通过它的电流应保持尽可能低，以避免加热探头。
当前时间特性
基于电流时间特性的应用包括：延时，浪涌电流限制，电涌抑制等。这些特性与所用NTC热敏电阻的热容量和耗散常数有关。该电路通常依赖于NTC热敏电阻由于流过它的电流而发热。一方面，它会触发电路的某种变化，具体取决于使用它的应用程序。
电压电流特性
基于热敏电阻的电压-电流特性的应用通常涉及环境条件的变化或电路变化，这会导致电路中给定曲线上的工作点发生变化。根据应用，它可以用于电流限制，温度补偿或温度测量。
NTC热敏电阻符号
